Under slutet av 1700-talet började Charles Messier att märka att en serie "nebulösa" föremål på natthimlen som han ursprungligen misstog kometer. Med hopp om att förhindra andra astronomer från att göra samma misstag, började han sammanställa en lista över dessa i vad som skulle bli känt som Messier-katalogen.
Bestående av 100 objekt blev katalogen en viktig milstolpe i både astronomi och forskning av Deep Sky-objekt. Bland de många berömda föremålen i denna katalog är M4-lös kulakluster (aka NGC 6121). Beläget i Scorpius (Scorpio) Constellation, är detta stora kluster av forntida stjärnor ett av de närmaste Messier-objekten i sitt slag till jorden.
Beskrivning:
M4 är en av de mest öppna eller löst konstruerade av kulakluster, eftersom dess höga klassificering av IX indikerar (ju högre antalet, desto mindre tätt kluster). Dess centrala massa mäter ungefär 8 ljusår i diameter, men dess fulla räckvidd är 75 ljusår över. Dessutom sträcker sig gravitationspåverkan under cirka 140 ljusår.
På ett avstånd av cirka 7 200 ljusår från Jorden är M4 också ett av de närmaste Messier-objekten till jorden (den andra är NGC 6397 / Caldwell 88). Baserat på överflödesavläsningar antas det att klustret är hem för två olika klasser av stjärnor, vilket skulle kunna indikera att M4 genomgick två separata cykler av stjärnbildningen.
M4 följer en orbitalväg som tar den genom Vintergatan med en period på 116 ± 3 miljoner år. När det passerar genom disken passerar detta kluster mitt i vår galax på ett avstånd av mindre än 5000 parsec. Detta får den att genomgå tidvattenchock (en gravitationsstörning) varje gång den passerar igenom, vilket kan orsaka upprepade utsläpp av stjärnor. Således kan M4-klustret för närvarande vara mycket mindre än tidigare.
Det globulära klustret är hem för åtminstone 43 kända variabla stjärnor och till den första millisekund pulsaren som någonsin upptäckts i ett kulakluster. Denna neutronstjärna - känd som - roterar (och pulserar) en gång var 3,0 millisekund, eller över 300 gånger per sekund. Det är ungefär tio gånger snabbare än Crab Pulsar, kanske den mest berömda pulsaren som upptäcktes.
Mellan 1995 och 2001 avslöjade National Optical Astronomy Observatory (NOAO) och NASA också de äldsta utbrända stjärnorna i vår Vintergalax i detta kluster. Dessa små utbrända stjärnor - kallade vita dvärgar - är ungefär 12 till 13 miljarder år gamla, vilket har gett astronomer en ny läsning om universumets ålder.
Genom att lägga till de en miljard år som det tog klustret att bilda efter Big Bang, drog astronomer ut att de vita dvärgarnas ålder överensstämmer med tidigare uppskattningar av universum mellan 13 och 14 miljarder år gammal. Observationer av hela klustret utfördes av Kitt Peak National Observatory i mars 1995.
Efterföljande undersökningar av ett litet område i klustret (mäter bara ett ljusår över) utfördes av HST: s breda fält och planetkamera 2 mellan januari och april 2001. Dessa bilder avslöjade förekomsten av svala, åldrande vita dvärgstjärnor, som är cirklade i bilden ovan (längst ner till höger).
Ett annat intressant fynd var det binära stjärnsystemet som består av en vit dvärg och en pulsar-följeslagare (PSR B1620-26). Denna stjärna har också en bekräftad exoplanet, en som har 2,5 gånger massan av Jupiter - vilket gör den till en "Super Jupiter".
Observationens historia:
Messier 4 upptäcktes ursprungligen av Philippe Loys de Chéseaux 1746-46 och listades av honom som nummer 19 i sin katalog. När han spelade in föremålet när han först såg det: ”En som är nära Antares, som jag hittat, för i år, på RA 242d 1 ′ 45 ″ och deklination 25d 23 ′ 30 ″. Den är vit, rund och mindre än de tidigare; Jag känner inte någon som noterade det tidigare. ” Det ingick också i Nicholas Lacaille's katalog som Lacaille I.9. Han sa om objektet: ”Det liknar en liten kärna i en svag komet. [1763] Observerad den 13 april 1752. ”
Det var Charles Messier som först löst objektet in i individuella stjärnor. Och M4 var det första globulära klustret där enskilda stjärnor upplöstes. När han katalogiserade den 8 maj 1764 spelade han in i sina anteckningar: "Den 8 maj 1764 har jag upptäckt en nebula nära Antares, och på dess parallell är det ett ljus som har liten förlängning, som är svag och vilket är svårt att se: när man använder ett bra teleskop för att titta på det kan man uppleva mycket små stjärnor. Dess högra uppstigning har bestämts vid 242d 16 ′ 56 ″, och dess minskning till 25d 55 ′ 40 ″ söder. ”
Men återigen var det den engelska astronomen och marinoffisieren Admiral Smyth som beskrev det mest vältalande:
”En komprimerad massa av väldigt små stjärnor i mitten av varelsens kropp, med utskott och några små stjärna kamrater i fältet. Platsen är noggrant differentierad med Antares; från vilken det bara är 1deg 1/2 avstånd västerut. Detta föremål är långsträckt vertikalt och har aspekten av en stor, blek, granulerad nebulosa, som löper upp till en eld i mitten. Det upptäcktes av Messier år 1764 och rapporterades vederbörligen i Connoissance des Temps. 1783 löst Sir William Herschel detta objekt till stjärnor; och bedömde den genom en modifiering av metoden som han använde för att fördjupa galaxen, drog han slutsatsen att hans 10-fots reflektor, med makten att visa stjärnor som överskrider ögat 28,67 gånger, gav djupheten i detta kluster av den 344: e ordningen . Han beskriver det som att ha en ås av åtta eller tio ganska ljusa stjärnor, som löper från mitten till nf [norr efter, NE]; en beskrivning som jag tyckte mycket korrekt. Under huvudet av 80 Messier (som se nr. DLXIV [564]) gjordes en liten hänvisning till nebulosor som beaktades i deras förhållanden till de omgivande rymden. Liksom den singulära massan är gruppen före oss också belägen på den västra kanten av ett område som inte innehåller några stjärnor, dvs ingen av vilka vi kan lösa ut; och i sådana utrymmen finns det alltid nebulaer enligt Sir William Herschels vittnesbörd.
Dominique François Jean Arago, en fransk astronom som bodde från slutet av 1700-talet till mitten av 1800-talet, hade detta att säga om M4:
"Låt oss koppla dessa fakta till den iakttagelse som har visat att stjärnorna är kraftigt kondenserade mot centrum av sfäriska nebulosor, och med det som har gett beviset att dessa stjärnor på ett förnuftigt sätt följer en viss kraft av kondensation (eller klusterkraft), och vi kommer att känna oss disponerade för att erkänna med Herschel, att nebulosor ibland bildas av den oavbrutna operationen i ett stort antal åldrar, på bekostnad av de spridda stjärnorna (etoiles dispersees) som ursprungligen ockuperade de omgivande regionerna; och förekomsten av tomma eller härjade utrymmen för att använda det pittoreska uttrycket av den stora astronomen kommer inte längre att presentera något som borde förvirra vår fantasi. ”
Hitta Messier 4:
Att hitta Messier Object 4 är ganska enkelt med tanke på dess uppenbara ljusstyrka och närhet till Jorden. Även med blotta ögat behöver man bara hitta den röda stjärnan Antares (Alpha Scorpii, alias "rivalen på Mars"), och du kommer att ha M4, som ligger 1,3 grader bort till väster. Även det minsta optiska hjälpmedlet (som kikare) kommer att avslöja detta magnifika kulformiga kluster med lätthet under en mörk natt, förutsatt att ljusföroreningar inte är en viktig faktor.
Vid gynnsamma förhållanden kommer teleskop så små som 3 begin att börja lösa denna enorma boll av stjärnor. Med en tillräckligt stor bländare behöver man bara leta efter den centrala "bar" -strukturen i M4, som först noterades av William Herschel 1783.
För din bekvämlighet, här är de snabba fakta om Messier 4:
Objektnamn: Messier 4
Alternativa beteckningar: NGC 6121
Objekttyp: Klass IX Globular Cluster
Konstellation: Scorpius
Rätt uppstigning: 16: 23,6 (h: m)
Deklination: -26: 32 (deg: m)
Distans: 7,2 (kly)
Visuell ljusstyrka: 5,6 (mag)
Tydlig dimension: 36,0 (båge min)
Lycka till med att söka efter det här kululära klustret, och din syn på den är tydlig och vacker!
Vi har skrivit många intressanta artiklar om Messier Objects här på Space Magazine. Här är till exempel Tammy Plotners introduktion till Messier Objects, M1 - The Crab Nebula, och David Dickisons artiklar om Messier Marathons 2013 och 2014.
Se till att kolla in vår kompletta Messier-katalog.
För mer information, kolla in SEDS Messier-databasen.
